L'imagerie Doppler ultrasensible est une nouvelle technique d'imagerie médicale permettant d'observer des flux sanguins très rapides et de détecter des formes vasculaires très fines. Elle réalise, par reconstruction tomographique, l'acquisition de véritables cartes vasculaires 3D du cerveau de rat, à haute résolution spatiale de l'ordre de 100 $\micro\meter^3$. Ces réseaux vasculaires contiennent une information de localisation cruciale pour pouvoir se repérer dans le cerveau et ainsi tirer profit des avantages pratiques de l'imagerie ultrasonore. Nous proposons dans cette étude une méthode numérique permettant l'extraction en 3D de chemins décrivant l'ensemble du réseau vasculaire cérébral du rat, et une estimation du diamètre apparent en chaque point. La méthode est basée sur l'algorithme du Fast Marching permettant l'extraction de chemins minimaux selon une métrique particulière.